JP6015935B2

JP6015935B2 - 燃料蒸発ガス排出抑止装置

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Publication number: JP6015935B2
Application number: JP2012282670A
Authority: JP
Inventors: 松永　英雄; 英雄松永; 文一池田谷; 加村　均; 均加村
Original assignee: Mitsubishi Motors Corp
Current assignee: Mitsubishi Motors Corp
Priority date: 2012-12-26
Filing date: 2012-12-26
Publication date: 2016-10-26
Anticipated expiration: 2032-12-26
Also published as: JP2014125944A; US9664146B2; US20140174411A1

Description

本発明は、燃料蒸発ガス排出抑止装置に係り、詳しくは、燃料蒸発ガス排出抑止装置の異常を検出するための制御に関する。

従来、燃料タンク内で蒸発した燃料蒸発ガスの大気への放出を防止するために、燃料タンクと内燃機関の吸気通路とを連通するパージ通路に介装するキャニスタと、キャニスタ内を大気に開放又は封鎖する切替弁と、燃料タンクとキャニスタとを連通又は封鎖する密閉弁と、パージ通路の連通と遮断とを行うパージソレノイドバルブとからなる燃料蒸発ガス排出抑止装置が設けられている。燃料蒸発ガス排出抑止装置は、給油時には切替弁と密閉弁を開きパージソレノイドを閉じ燃料蒸発ガスをキャニスタに向けて流出するようにし、燃料蒸発ガスをキャニスタ内に配設された活性炭に吸着させている。そして、燃料蒸発ガス排出抑止装置は、内燃機関の作動時に切替弁とパージソレノイドバルブを開きキャニスタの活性炭に吸着させた燃料蒸発ガスを内燃機関の吸気通路に排出して燃料蒸発ガスを処理している。また、燃料蒸発ガス排出抑止装置は、燃料蒸発ガスが当該装置外へ漏れることを防止するために当該装置からの漏れ検出を行っている。

漏れ検出は、従来の内燃機関の駆動力のみで走行する車両では、内燃機関の作動時に切替弁、密閉弁及びパージソレノイドバルブの開閉を制御し、内燃機関の吸気通路に発生する負圧によりパージ通路及び燃料タンク内を負圧にし、当該負圧の保持或いは不保持により漏れ判定を実施し漏れの有無を検出するようにしている。
しかしながら、内燃機関の他に電動機を備え、主に電動機の駆動力により走行するプラグインハイブリッド車等の車両では、燃費向上のために内燃機関が作動されることが非常に少なく、内燃機関の作動時に燃料蒸発ガス排出抑止装置の漏れ検出を行おうとすると漏れ検出の機会が少なくなる。

そこで、内燃機関の作動が限られる車両に設けられる燃料蒸発ガス抑止装置では、燃料蒸発ガス排出抑止装置内を減圧可能な負圧ポンプを備え、車両のキーＯＦＦ中に、負圧ポンプの作動と、切替弁、密閉弁及びパージソレノイドバルブの開閉を制御して燃料蒸発ガス排出抑止装置の漏れ検出を行っている（特許文献１）。

特許第４１５１３８２号公報

上記特許文献１の内燃機関の蒸発燃料処理装置では、キャニスタの大気開放側に負圧ポンプユニットが備えられている。
このような負圧ポンプユニットは、負圧ポンプユニットに可動部品があり、隙間を有しているため、大気側とキャニスタ側とを完全に封鎖することができない。
したがって、例えば、内燃機関の作動時に燃料タンク内の燃料蒸発ガス或いはキャニスタに吸着された燃料蒸発ガスを内燃機関の吸気通路に排出するパージ処理を実施しつつ、内燃機関の吸気通路の負圧を利用して、蒸発燃料処理装置のパージ通路の漏れや閉塞等の異常の検出を行うと、負圧ポンプユニットの大気側よりキャニスタ内に大気が流入するので、パージ通路の漏れや閉塞等を正確に検出することが困難となる。また、負圧ポンプユニットの大気側よりキャニスタ内に大気が流入することで、パージ通路内やキャニスタ内を漏れや閉塞等の異常検出を行うために必要な負圧とするまでに時間を要することとなり好ましいことではない。

本発明は、この様な問題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、短期間に異常を検出することのできる燃料蒸発ガス排出抑止装置を提供することにある。

上記の目的を達成するために、請求項１の燃料蒸発ガス排出抑止装置では、内燃機関の吸気通路と燃料タンクとを連通する連通路と、前記連通路に連通するように配設されるキャニスタと、前記連通路と前記吸気通路との連通を開閉する連通路開閉手段とを含んで構成される燃料蒸発ガス処理部と、前記キャニスタの内部と外部とを連通する連通孔を介して前記キャニスタに負圧を発生させる負圧発生手段と、前記キャニスタの内圧を検出する圧力検出手段と、前記内燃機関の作動時に前記連通路開閉手段を開にして、前記燃料タンク及び前記キャニスタの燃料蒸発ガスを前記吸気通路にパージする所定のパージ処理と、前記所定のパージ処理中に、前記負圧発生手段を作動させた後に、前記圧力検出手段の検出結果に基づいて前記燃料蒸発ガス処理部の異常検出とを行う制御手段と、を備え、前記制御手段は、前記所定のパージ処理前の前記キャニスタの内圧を基準圧力とし、前記負圧発生手段の作動後の前記キャニスタの内圧を作動後圧力とし、前記基準圧力と前記作動後圧力とから圧力偏差を算出して、前記圧力偏差が、第１閾値未満であって、前記第１閾値よりも低い第２閾値以上であると、前記燃料蒸発ガス処理部に閉塞ありと判定し、前記圧力偏差が前記第２閾値未満であると、前記燃料蒸発ガス処理部に漏れありと判定することを特徴とする。

また、請求項２の燃料蒸発ガス排出抑止装置では、請求項１において、前記第２閾値は、前記負圧発生手段の稼働能力に基づいて変更されることを特徴とする。
また、請求項３の燃料蒸発ガス排出抑止装置では、請求項１又は２において、前記連通孔に配設され、前記負圧発生手段と前記キャニスタとの連通と、前記キャニスタの大気開放とを切り換える切換手段を備え、前記制御手段は、前記基準圧力の設定前に前記切換手段の作動を制御して前記キャニスタを大気開放させ、前記所定のパージ処理の開始時に前記切換手段の作動を制御して前記負圧発生手段と前記キャニスタとを連通させることを特徴とする。

請求項１の発明によれば、内燃機関の作動時に連通路開閉手段を開にして、燃料タンク及びキャニスタの燃料蒸発ガスを吸気通路にパージする所定のパージ処理において、負圧発生手段を作動させ、圧力検出手段の検出結果に基づいて燃料蒸発ガス処理部の異常を検出している。
したがって、負圧発生手段を作動させ、空気が負圧発生手段の構成部品の隙間を通って、大気側からキャニスタ側に流入することを防止することで、早期に燃料蒸発ガス処理部内を所定の負圧とすることができるので短期間に燃料蒸発ガス処理部の異常を検出することができる。

また、例えば、燃料蒸発ガス処理部の異常検出時に、キャニスタの内圧が負圧発生手段にて発生可能な負圧となっている場合には、吸気通路の負圧によるキャニスタの内圧となっていないことから、燃料蒸発ガス処理部の圧力検出手段から吸気通路側で閉塞があると判別することができる。
したがって、これらのことより、短期間に燃料蒸発ガス処理部の漏れや閉塞等の異常を検出することができる。

しかも、所定のパージ処理前のキャニスタの内圧を基準圧力とし、負圧発生手段の作動後のキャニスタの内圧を作動後圧力として、当該基準圧力と当該作動後圧力とから圧力偏差を算出し、当該圧力偏差が第１閾値未満であって、第１閾値よりも低い第２閾値以上であると、燃料蒸発ガス処理部に閉塞があると判定し、当該圧力偏差が第２閾値未満であると、燃料蒸発ガス処理部に漏れがあると判定している。即ち、第１閾値と第２閾値の二つの閾値にて燃料蒸発ガス処理部の閉塞と漏れを判別している。

通常、燃料蒸発ガス排出抑止装置に用いられる負圧発生手段にて発生することのできる負圧は、内燃機関の吸気通路の負圧よりも小さくなっている。
したがって、例えば、第１閾値をキャニスタの内圧が吸気通路の負圧及び負圧発生手段による負圧で達成することのできる圧力偏差となるような数値に設定し、第２閾値をキャニスタの内圧が負圧発生手段による負圧のみで達成することのできる圧力偏差となるような数値に設定すると、圧力偏差が第２閾値に達しない場合には、燃料蒸発ガス処理部内の圧力が吸気通路の負圧及び負圧発生手段の負圧にて発生することのできる負圧となっておらず、燃料蒸発ガス処理部内で大気を吸入している。即ち燃料蒸発ガス処理部にて漏れが発生していると判定することができる。また、圧力偏差が第１閾値未満であって第２閾値以上である場合には、燃料蒸発ガス処理部内の圧力が負圧発生手段にて発生することのできる負圧となっており、吸気通路の負圧の影響を受けておらず、燃料蒸発ガス処理部の圧力検出手段から吸気通路の間で閉塞していると判定することができる。

よって、第１閾値と第２閾値の二つの閾値を用いることで、燃料蒸発ガス処理部の閉塞と漏れを確実に検出することができる。
また、請求項２の発明によれば、第２閾値を負圧発生手段の稼働能力に基づいて変更している。
通常、燃料蒸発ガス排出抑止装置に用いられる負圧発生手段にて発生することのできる負圧は、内燃機関の吸気通路の負圧よりも小さくなっている。

したがって、第２閾値を負圧発生手段の稼働能力であるキャニスタの内圧が負圧発生手段による負圧のみで達成することのできる圧力偏差となるような数値に変更することで、圧力偏差が第２閾値に達しない場合には、燃料蒸発ガス処理部内の圧力が吸気通路の負圧及び負圧発生手段の負圧にて発生することのできる負圧となっておらず、燃料蒸発ガス処理部のどこかで大気を吸入している。即ち燃料蒸発ガス処理部にて漏れが発生していると判定することができる。

また、請求項３の発明によれば、負圧発生手段とキャニスタとの連通と、キャニスタの大気開放とを切り換える切換手段をキャニスタの連通孔に配設し、基準圧力の設定前に切換手段の作動を制御してキャニスタを大気開放させ、所定のパージ処理の開始時に切換手段の作動を制御して負圧発生手段とキャニスタとを連通させている。
したがって、基準圧力の設定前にキャニスタを大気開放することで基準圧力を大気圧相当とすることができるので、正確に圧力偏差を算出することができる。

よって、圧力偏差を正確に算出することができるので、燃料蒸発ガス処理部の漏れと閉塞とを正確に判別することができる。

本発明に係る燃料蒸発ガス排出抑止装置の概略構成図である。エバポレーティブリークチェックモジュールの切替弁の非作動時における内部構成部品の作動を示す図である。エバポレーティブリークチェックモジュールの切替弁の作動時における内部構成部品の作動を示す図である。本発明に係る電子コントロールユニットが実行する燃料蒸発ガス処理部の異常検出制御の制御フローチャートである。燃料蒸発ガス処理部が正常である時の燃料蒸発ガス処理部の異常検出制御における切替弁及び負圧ポンプの作動とパージ処理の実行の有無と圧力偏差と各フラグの推移を時系列で示す図である。燃料蒸発ガス処理部に漏れがある時の燃料蒸発ガス処理部の異常検出制御における切替弁及び負圧ポンプの作動とパージ処理の実行の有無と圧力偏差と各フラグの推移を時系列で示す図である。燃料蒸発ガス処理部に閉塞がある時の燃料蒸発ガス処理部の異常検出制御における切替弁及び負圧ポンプの作動とパージ処理の実行の有無と圧力偏差と各フラグの推移を時系列で示す図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。
図１は、本発明に係る燃料蒸発ガス排出抑止装置の概略構成図である。また、図２は、エバポレーティブリークチェックモジュールの切替弁の非作動時における内部構成部品の作動を示す図であり、図３は、エバポレーティブリークチェックモジュールの切替弁の作動時における内部構成部品の作動を示す図である。図２及び図３中の矢印は、図の状態で後述する負圧ポンプを作動させた場合の空気の流れ方向を示す。なお、切替弁は、図２の非作動時が開弁状態であり、図３の作動時が閉弁状態である。以下、燃料蒸発ガス排出抑止装置の構成を説明する。

本発明に係る燃料蒸発ガス排出抑止装置は、図示しない走行用モータ及びエンジン（内燃機関）を備え、どちらか一方或いは双方を用いて走行するハイブリット自動車に用いられるものである。
図１に示すように、本発明に係る燃料蒸発ガス排出抑止装置は、大きく車両に搭載されるエンジン１０と、燃料を貯留する燃料貯留部２０と、燃料貯留部２０で蒸発した燃料の蒸発ガスを処理する燃料蒸発ガス処理部３０と、車両の総合的な制御を行うための制御装置である電子コントロールユニット４０とで構成されている。

エンジン１０は、吸気通路噴射型（Multi Point Injection：ＭＰＩ）の４サイクル直列４気筒型ガソリンエンジンである。エンジン１０には、エンジン１０の燃焼室内に空気を取り込む吸気通路１１が設けられている。また、吸気通路１１の下流には、エンジン１０の吸気ポート内に燃料を噴射する燃料噴射弁１２が設けられている。燃料噴射弁１２には、燃料配管１３が接続され、燃料を貯留する燃料タンク２１から燃料が供給される。

そして、エンジン１０の吸気通路１１には、吸入する空気の温度を検出する吸気温センサ１４が配設されている。また、エンジン１０には、エンジン１０を冷却する冷却水の温度を検出する水温センサ１５が配設されている。
燃料貯留部２０は、燃料タンク２１と、燃料タンク２１への燃料注入口である燃料給油口２２と、燃料を燃料タンク２１から燃料配管１３を介して燃料噴射弁１２に供給する燃料ポンプ２３と、燃料タンク２１から燃料蒸発ガス処理部３０への燃料の流出を防止する燃料カットオフバルブ２４及び給油時に燃料タンク２１内の液面を制御するレベリングバルブ２５とで構成されている。また、燃料タンク２１内で発生した燃料の蒸発ガスは、燃料カットオフバルブ２４よりレベリングバルブ２５を経由して、燃料蒸発ガス処理部３０に排出される。

燃料蒸発ガス処理部３０は、パージ配管（連通路）３１と、ベーパ配管（連通路）３２と、キャニスタ３３と、エバポレーティブリークチェックモジュール３４と、密閉弁３５と、パージソレノイドバルブ（連通路開閉手段）３６と、バイパスソレノイドバルブ３７と、圧力センサ（圧力検出手段）３８とで構成されている。
パージ配管３１は、エンジン１０の吸気通路１１とキャニスタ３３とを連通するように設けられている。

そして、ベーパ配管３２は、燃料タンク２１のレベリングバルブ２５とパージ配管３１とを連通するように設けられている。即ち、ベーパ配管３２は、燃料タンク２１とパージ配管３１とを連通するように設けられている。
キャニスタ３３は、内部に活性炭を有している。また、キャニスタ３３には、燃料タンク２１内で発生した燃料蒸発ガス或いは活性炭に吸着した燃料蒸発ガスが流通可能なようにパージ配管３１が接続されている。また、キャニスタ３３には、活性炭に吸着した燃料蒸発ガスをエンジン１０の吸気通路１１に放出するときに外気を吸入する大気孔（連通孔）３３ａが設けられている。

図２及び図３に示すように、エバポレーティブリークチェックモジュール３４には、キャニスタ３３の大気孔３３ａに通じるキャニスタ側通路３４ａと、大気に通じる大気側通路３４ｂとが設けられている。大気側通路３４ｂには、負圧ポンプ（負圧発生手段）３４ｃを備えるポンプ通路３４ｄが連通している。また、エバポレーティブリークチェックモジュール３４には、切替弁（切換手段）３４ｅとバイパス通路３４ｆとが設けられている。そして、切替弁３４ｅは、電磁ソレノイドを備え、当該電磁ソレノイドで駆動される。切替弁３４ｅは、電磁ソレノイドが無通電の状態（ＯＦＦ）である時には、図２のように、キャニスタ側通路３４ａと大気側通路３４ｂとを連通させる（切替弁３４ｅの開弁状態に相当）。また、切替弁３４ｅは、電磁ソレノイドに外部から駆動信号が供給され通電の状態（ＯＮ）である時には、図３のように、キャニスタ側通路３４ａとポンプ通路３４ｄとを連通させる（切替弁３４ｅの閉弁状態に相当）。バイパス通路３４ｆは、常時キャニスタ側通路３４ａとポンプ通路３４ｄとを導通させる通路である。そして、バイパス通路３４ｆには、小径（例えば、直径０．４５ｍｍ）の基準オリフィス３４ｇが設けられている。また、ポンプ通路３４ｄの負圧ポンプ３４ｃとバイパス通路３４ｆの基準オリフィス３４ｇとの間には、ポンプ通路３４ｄ或いは基準オリフィス３４ｇ下流のバイパス通路３２ｆ内の圧力を検出する圧力センサ（圧力検出手段）３４ｈが設けられている。なお、負圧ポンプ３４にて燃料蒸発ガス処理部３０内に発生させることのできる負圧は、エンジン１０の作動中にエンジン１０の吸気通路１１に発生する負圧によって、燃料蒸発ガス処理部３０内に発生する負圧よりも小さくなるように設定されている。

圧力センサ３４ｈは、キャニスタ３３の内圧であるキャニスタ内圧を検出するものである。なお、圧力センサ３４ｈは、切替弁３４ｅが閉弁状態でキャニスタ側通路３４ａとポンプ側通路３４ｄとが連通し、パージソレノイドバルブ３６が閉弁状態であって、密閉弁３５とバイパスソレノイドバルブ３７とが開弁状態であると、キャニスタ３３とキャニスタ３３からパージソレノイドバルブ３６までのパージ通路３１とベーパ配管３２と燃料タンク２１の内圧を検出することができる。

密閉弁３５は、燃料タンク２１とパージ配管３１との間のベーパ配管３２に介装されている。そして、密閉弁３５は、電磁ソレノイドを備え、当該電磁ソレノイドで駆動される。密閉弁３５は、電磁ソレノイドが無通電の状態（ＯＦＦ）で閉弁状態となり、電磁ソレノイドに外部から駆動信号が供給され通電の状態（ＯＮ）となると開弁状態となる常時閉タイプの電磁弁である。そして、密閉弁３５は、電磁ソレノイドが無通電の状態（ＯＦＦ）で閉弁状態であるとベーパ配管３２を封鎖し、電磁ソレノイドに外部から駆動信号が供給され通電の状態（ＯＮ）で開弁状態であるとペーパ配管３２を開放する。即ち、密閉弁３５は、閉弁状態であれば燃料タンク２１を密閉状態に封鎖し、燃料タンク２１内で発生した燃料蒸発ガスのキャニスタ３３或いはエンジン１０の吸気通路１１への流出を不可とし、開弁状態であれば燃料蒸発ガスのキャニスタ３３或いはエンジン１０の吸気通路１１への流出を可能とする。

パージソレノイドバルブ３６は、吸気通路１１とパージ配管３１のベーパ配管３２の接続部との間のパージ配管３１に介装されている。そして、パージソレノイドバルブ３６は、電磁ソレノイドを備え、当該電磁ソレノイドで駆動される。パージソレノイドバルブ３６は、電磁ソレノイドが無通電の状態（ＯＦＦ）で閉弁状態となり、電磁ソレノイドに外部から駆動信号が供給され通電の状態（ＯＮ）となると開弁状態となる常時閉タイプの電磁弁である。そして、パージソレノイドバルブ３６は、電磁ソレノイドが無通電の状態（ＯＦＦ）で閉弁状態であるとパージ配管３１を封鎖し、電磁ソレノイドに外部から駆動信号が供給され通電の状態（ＯＮ）で開弁状態であるとパージ配管３１を開放する。即ち、パージソレノイドバルブ３６は、閉弁状態であればキャニスタ３３或いは燃料タンク２１よりエンジン１０の吸気通路１１への燃料蒸発ガスの流出を不可とし、開弁状態であればキャニスタ３１或いは燃料タンク２１よりエンジン１０の吸気通路１１へ燃料蒸発ガスの流出を可能とする。

バイパスソレノイドバルブ３７は、パージ配管３１のベーパ配管３２の接続部とキャニスタ３３との間のパージ配管３１に介装されている。そして、バイパスソレノイドバルブ３７は、電磁ソレノイドを備え、当該電磁ソレノイドで駆動される。バイパスソレノイドバルブ３７は、電磁ソレノイドが無通電の状態（ＯＦＦ）で開弁状態となり、電磁ソレノイドに外部から駆動信号が供給され通電の状態（ＯＮ）となると閉弁状態となる常時開タイプの電磁弁である。そして、バイパスソレノイドバルブ３７は、電磁ソレノイドが無通電の状態（ＯＦＦ）で開弁状態であるとキャニスタ３３をパージ配管３１に開放し、電磁ソレノイドに外部から駆動信号が供給され通電の状態（ＯＮ）で閉弁状態であるとキャニスタ３３を封鎖する。即ち、バイパスソレノイドバルブ３７は、閉弁状態であればキャニスタ３３を密閉し、キャニスタ３３への燃料蒸発ガスの流出或いはキャニスタ３３からの燃料蒸発ガスの流出を不可とする。そして、バイパスソレノイドバルブ３７は、開弁状態であればキャニスタ３３への燃料蒸発ガスの流入或いはキャニスタ３３からの燃料蒸発ガスの流出を可能とする。

圧力センサ３８は、燃料タンク２１と密閉弁３５との間のベーパ配管３２に配設されている。そして、圧力センサ３８は、燃料タンク２１の内圧であるタンク内圧を検出するものである。なお、圧力センサ３８は、密閉弁３５が閉弁状態であって、燃料タンク２１が密閉されている時にのみ、燃料タンク２１のみの内圧を検出することができる。
電子コントロールユニット４０は、車両の総合的な制御を行うための制御装置であり、入出力装置、記憶装置（ＲＯＭ、ＲＡＭ、不揮発性ＲＡＭ等）、中央演算処理装置（ＣＰＵ）及びタイマ等を含んで構成される。

電子コントロールユニット４０の入力側には、上記吸気温センサ１４、水温センサ１５、圧力センサ３４ｈ及び圧力センサ３８が接続されており、これらのセンサ類からの検出情報が入力される。
一方、電子コントロールユニット４０の出力側には、上記燃料噴射弁１２、燃料ポンプ２３、負圧ポンプ３４ｃ、切替弁３４ｅ、密閉弁３５、パージソレノイドバルブ３６及びバイパスソレノイドバルブ３７が接続されている。

電子コントロールユニット４０は、各種センサ類からの検出情報に基づいて、負圧ポンプ３４ｃの作動と、切替弁３４ｅ、密閉弁３５、パージソレノイドバルブ３６及びバイパスソレノイドバルブ３７の開閉とを制御し、燃料タンク２１にて発生した燃料蒸発ガスのキャニスタ３３への吸着や、エンジン１０の作動時にパージソレノイドバルブ３６を開弁状態として、キャニスタ３３に吸着した燃料蒸発ガスや燃料タンク２１にて発生した燃料蒸発ガスをエンジン１０の吸気通路１１へ排出するパージ処理制御（本発明の所定のパージ処理に相当）を行うものである。また、電子コントロールユニット４０は、エンジン１０の作動時のパージ処理時には、燃料蒸発ガス処理部３０の漏れや閉塞を検出する燃料蒸発ガス処理部３０の異常検出制御を行うものである。

以下、このように構成された本発明に係る電子コントロールユニット４０での燃料蒸発ガス処理部３０の異常検出制御について説明する。当該燃料蒸発ガス処理部３０の異常検出制御は、エンジン１０の作動時に実施される。なお、燃料蒸発ガス処理部３０の異常検出制御中のバイパスソレノイドバルブ３７は、常に無通電の状態（ＯＦＦ）となっている。即ち、燃料蒸発ガス処理部３０の異常検出制御中のバイパスソレノイドバルブ３７は、常に開弁状態となっている。また、燃料蒸発ガス処理部３０の異常検出制御中の密閉弁３５は、閉弁状態或いは開弁状態のいずれの状態であってもよい。

図４は、電子コントロールユニット４０が実行する燃料蒸発ガス処理部３０の異常検出制御の制御フローチャートである。そして、図５は、燃料蒸発ガス処理部３０が正常である時の燃料蒸発ガス処理部３０の異常検出制御における切替弁３４ｅ及び負圧ポンプ３４ｃの作動とパージ処理の実行の有無と圧力偏差ΔＰと各フラグの推移を時系列で示す図である。また、図６は、燃料蒸発ガス処理部３０に漏れがある時の、図７は、燃料蒸発ガス処理部３０に閉塞がある時の燃料蒸発ガス処理部３０の異常検出制御における切替弁３４ｅ及び負圧ポンプ３４ｃの作動とパージ処理の実行の有無と圧力偏差ΔＰと各フラグの推移を時系列で示す図である。図５から図７のΔＰ1は、第１閾値ΔＰ1を示す。また、ΔＰ2は、第２閾値ΔＰ2を示す。そして、ｔ1は、所定時間ｔ1を示す。なお、第１閾値ΔＰ1は、エンジン１０の作動時の吸気通路１１に発生する負圧により燃料蒸発ガス処理部３０内に発生する負圧に基づいて決定される。また、第２閾値ΔＰ2は、負圧ポンプ３４ｃの作動によって、燃料蒸発ガス処理部３０内に発生する負圧に基づいて決定される。即ち、第２閾値ΔＰ2は、負圧ポンプ３４ｃの稼働能力によって決定される。負圧ポンプ３４ｃ自体も経年劣化するので、それに合わせて第２閾値ΔＰ2を変更するようにしてもよい。そして、所定時間ｔ1は、負圧ポンプ３４ｃによって、圧力偏差ΔＰが第２閾値ΔＰ2以上となるまでに要する時間或いはそれ以上の時間に適宜設定される。第１閾値ΔＰ1、第２閾値ΔＰ2及び所定時間ｔ1は、実験や解析等によって予め設定されるものである。

図４、５、６及び図７に示すように、ステップＳ１０では、切替弁３４ｅを開弁状態とする。詳しくは、切替弁３４ｅが開弁状態でなければ、切替弁３４ｅの電磁ソレノイドに外部から駆動信号の供給を停止し非通電の状態（ＯＦＦ）として、切替弁３４ｅを開弁状態とする。また、燃料蒸発ガス処理部３０の異常検出制御の開始時に切替弁３４ｅが開弁状態であれば、その状態を維持する。切替弁３４ｅを開弁状態とすることで、燃料蒸発ガス処理部３０内に大気を導入して、燃料蒸発ガス処理部３０内の圧力を大気圧相当とする。そして、ステップＳ１２に進む。

ステップＳ１２では、基準圧力Ｐbを検出する。詳しくは、圧力センサ３４ｈにてキャニスタ３３の内圧であるキャニスタ内圧を検出し、当該キャニスタ内圧を基準圧力Ｐbに設定する。なお、ステップＳ１２にて切替弁３４ｅが開弁状態とされ、キャニスタ内圧が大気圧相当となっていることから、基準圧力Ｐbは、大気圧相当となる。そして、ステップＳ１４に進む。

ステップＳ１４では、モニタ実行タイマｔ＝０とする。そして、ステップＳ１６に進む。
ステップＳ１６では、パージ処理制御を開始する。詳しくは、パージソレノイドバルブ３６の電磁ソレノイドに外部から駆動信号を供給し、通電の状態（ＯＮ）として、パージソレノイドバルブ３６を開弁状態として、燃料タンク２１、パージ配管３１、ベーパ配管３２及びキャニスタ３３をエンジン１０の吸気通路１１と連通させ、キャニスタ３３内や燃料タンク２１内の燃料蒸発ガスを、吸気通路１１内の負圧によって吸気通路１１に排出する（図５、図６及び図７の（ａ））。そして、ステップＳ１８に進む。

ステップＳ１８では、切替弁３４ｅの電磁ソレノイドに外部から駆動信号を供給し通電の状態（ＯＮ）として、切替弁３４ｅを閉弁状態とする（図５、図６及び図７の（ａ））。そして、ステップＳ２０に進む。
ステップＳ２０では、負圧ポンプ３４ｃを作動させる（図５、図６及び図７の（ａ））。そして、ステップＳ２２に進む。

ステップＳ２２では、モニタ実行タイマｔのカウントを開始する。そして、ステップＳ２４に進む。
ステップＳ２４では、キャニスタ内圧（作動後圧力）Ｐcを検出する。詳しくは、圧力センサ３４ｈにてキャニスタ３３の内圧であるキャニスタ内圧Ｐcを検出する。そして、ステップＳ２６に進む。

ステップＳ２６では、圧力偏差ΔＰcを算出する。詳しくは、基準圧力ＰbよりステップＳ２４で検出したキャニスタ内圧Ｐcを減算して圧力偏差ΔＰcを算出する。そして、ステップＳ２８に進む。
ステップＳ２８では、圧力偏差ΔＰcが第１閾値ΔＰ1以上か、否かを判別する。判別結果が真（Ｙｅｓ）で圧力偏差ΔＰcが第１閾値ΔＰ1以上であれば、ステップＳ３０に進む（図５（ｂ））。また、判別結果が否（Ｎｏ）で圧力偏差ΔＰcが第１閾値ΔＰ1未満であれば、ステップＳ３２に進む。

ステップＳ３０では、燃料蒸発ガス処理部３０に漏れや閉塞等の異常なしと判定する。詳しくは、キャニスタ３３内の圧力は、エンジン１０の作動時の吸気通路１１に発生する負圧によって、圧力偏差ΔＰcが第１閾値ΔＰ1以上となるような負圧となっている。したがって、キャニスタ３３と連通する燃料蒸発ガス処理部３０内の圧力は、エンジン１０の作動時の吸気通路１１に発生する負圧によって、圧力偏差ΔＰcが第１閾値ΔＰ1以上となるような負圧となっている。よって、燃料蒸発ガス処理部３０内に圧力偏差ΔＰcが第１閾値ΔＰ1以上となるような負圧の印加が可能であるので、燃料蒸発ガス処理部３０に漏れや閉塞なしと判定し、正常判定フラグをＯＮにする。そして、パージ処理を終了し、負圧ポンプ３４ｃを停止し、切替弁３４ｅの電磁ソレノイドに外部から駆動信号の供給を停止し非通電の状態（ＯＦＦ）として、切替弁３４ｅを開弁状態とする（図５（ｂ））。そして、本ルーチンをリターンする。

また、ステップＳ３２では、モニタ実行タイマｔが所定時間ｔ1以上か、否かを判別する。判別結果が真（Ｙｅｓ）でモニタ実行タイマｔが所定時間ｔ1以上でモニタ実行タイマｔが所定時間ｔ1を経過していれば、ステップＳ３４に進む。また、判別結果が否（Ｎｏ）でモニタ実行タイマｔが所定時間ｔ1未満で、モニタ実行タイマｔが所定時間ｔ1を経過していなければ、ステップＳ２４へ戻る。

ステップＳ３４では、圧力偏差ΔＰcが第２閾値ΔＰ2未満か、否かを判別する。判別結果が真（Ｙｅｓ）で圧力偏差ΔＰcが第２閾値ΔＰ2未満であれば、ステップＳ３６に進む（図６（ｂ））。また、判別結果が否（Ｎｏ）で圧力偏差ΔＰcが第２閾値ΔＰ2以上であれば、ステップＳ３８に進む（図７（ｂ））。
ステップＳ３６では、燃料蒸発ガス処理部３０に漏れありと判定する。詳しくは、モニタ実行タイマｔのカウント開始から所定時間ｔ１を経過しても、キャニスタ３３内の圧力は、エンジン１０の作動時の吸気通路１１に発生する負圧や負圧ポンプ３４ｃの作動によって、圧力偏差ΔＰcが第２閾値ΔＰ2以上となるような負圧にはなっておらず、圧力偏差ΔＰcが第２閾値ΔＰ2未満となるような負圧となっている。したがって、キャニスタ３３と連通する燃料蒸発ガス処理部３０内の圧力は、エンジン１０の作動時の吸気通路１１に発生する負圧や負圧ポンプ３４ｃの作動によって、圧力偏差ΔＰcが第２閾値ΔＰ2以上となるような負圧にはなっておらず、圧力偏差ΔＰcが第２閾値ΔＰ未満となるような負圧となっている。よって、燃料蒸発ガス処理部３０内に圧力偏差ΔＰcが第２閾値ΔＰ2以上となるような負圧の印加が不可能であるので、燃料蒸発ガス処理部３０に漏れありと判定し、故障判定フラグ（漏れ）をＯＮにする。そして、パージ処理を終了し、負圧ポンプ３４ｃを停止し、切替弁３４ｅの電磁ソレノイドに外部から駆動信号の供給を停止し非通電の状態（ＯＦＦ）として、切替弁３４ｅを開弁状態とする（図６（ｂ））。そして、本ルーチンをリターンする。

また、ステップＳ３８では、燃料蒸発ガス処理部３０に閉塞ありと判定する。詳しくは、モニタ実行タイマｔのカウント開始から所定時間ｔ１を経過しても、キャニスタ３３内の圧力は、エンジン１０の作動時の吸気通路１１に発生する負圧や負圧ポンプ３４ｃの作動によって、圧力偏差ΔＰcが第２閾値ΔＰ2以上で第１閾値ΔＰ1未満となるような負圧となっている。したがって、キャニスタ３３と連通する燃料蒸発ガス処理部３０内の圧力は、エンジン１０の作動時の吸気通路１１に発生する負圧や負圧ポンプ３４ｃの作動によって、圧力偏差ΔＰcが第１閾値ΔＰ1以上となるような負圧にはなっておらず、圧力偏差ΔＰcが第２閾値ΔＰ2以上で第１閾値ΔＰ1未満となるような負圧となっている。よって、燃料蒸発ガス処理部３０内に圧力偏差ΔＰcが第１閾値ΔＰ1以上となるような負圧の印加が不可能であるので、燃料蒸発ガス処理部３０に閉塞ありと判定し、故障判定フラグ（閉塞）をＯＮにする。そして、パージ処理を終了し、負圧ポンプ３４ｃを停止し、切替弁３４ｅの電磁ソレノイドに外部から駆動信号の供給を停止し非通電の状態（ＯＦＦ）として、切替弁３４ｅを開弁状態とする（図７（ｂ））。そして、本ルーチンをリターンする。

このように、本発明に係る燃料蒸発ガス排出抑止装置では、図４に示すように、切替弁３４ｅを開弁状態として、基準圧力Ｐbを検出する。そして、モニタ実行タイマｔ＝０として、パージ処理を開始し、切替弁３４ｅを閉弁状態とする。その後、負圧ポンプ３４ｃを作動させてから、モニタ実行タイマｔのカウントを開始する。そして、キャニスタ内圧Ｐcを検出して、基準圧力Ｐbよりキャニスタ内圧Ｐcを減算して圧力偏差ΔＰcを算出する。その後、圧力偏差ΔＰcがエンジン１０の作動時の吸気通路１１に発生する負圧によって、燃料蒸発ガス処理部３０内に発生する負圧に基づいて決定される第１閾値ΔＰ1以上であれば、燃料蒸発ガス処理部３０に漏れや閉塞等の異常なしと判定する。また、モニタ実行タイマｔが所定時間ｔ1以上で、モニタ実行タイマｔが所定時間ｔ1を経過していれば、圧力偏差ΔＰcが第２閾値ΔＰ2未満か、否かを判別する。そして、圧力偏差ΔＰcが第２閾値ΔＰ2を負圧ポンプ３４ｃの作動によって、燃料蒸発ガス処理部３０内に発生する負圧に基づいて決定される第２閾値ΔＰ2未満か、否かを判別する。そして、圧力偏差ΔＰcが第２閾値ΔＰ2未満であれば、燃料蒸発ガス処理部３０に漏れありと判定する。また、圧力偏差ΔＰcが第２閾値ΔＰ2以上であれば、燃料蒸発ガス処理部３０に閉塞ありと判定する。

したがって、第１閾値ΔＰ1をキャニスタ３３の内圧がエンジン１０の作動時の吸気通路１１の負圧により達成することのできる圧力偏差ΔＰとなるような数値に設定され、第２閾値ΔＰ2をキャニスタ３３の内圧が負圧ポンプ３４ｃによる負圧のみにより達成することのできる圧力偏差ΔＰとなるような数値に設定されているので、圧力偏差ΔＰが第２閾値ΔＰ2に達しない場合には、燃料蒸発ガス処理部３０内の圧力が吸気通路１１の負圧及び負圧ポンプ３４ｃの負圧にて発生することのできる負圧となっておらず、燃料蒸発ガス処理部３０のどこかで大気を吸入している。即ち燃料蒸発ガス処理部３０にて漏れが発生していると判定することができる。また、圧力偏差ΔＰが第１閾値ΔＰ1未満であって第２閾値ΔＰ2以上である場合には、燃料蒸発ガス処理部３０内の圧力が負圧ポンプ３４ｃにて発生することのできる負圧となっており、吸気通路１１の負圧の影響を受けておらず、燃料蒸発ガス処理部３０の圧力センサ３４ｈから吸気通路１１の間で閉塞していると判定することができる。

よって、第１閾値ΔＰ1と第２閾値ΔＰ2の二つの閾値を用いることで、燃料蒸発ガス処理部３０の閉塞と漏れを確実に検出することができる。
また、燃料蒸発ガス処理部３０の異常判定におけるパージ処理時に負圧ポンプ３４ｃを作動させているので、空気が負圧ポンプ３４ｃの構成部品の隙間を通って、大気側からキャニスタ３３側に流入することを防止することで、早期に燃料蒸発ガス処理部３０内を負圧とすることができるので短期間に燃料蒸発ガス処理部３０の異常を検出することができる。

また、基準圧力Ｐbの設定前に、切換弁３４ｅを開弁状態としてキャニスタ３３を大気開放しているので、キャニスタ３３を大気開放することで基準圧力Ｐbを大気圧相当とすることができるので、正確に圧力偏差ΔＰを算出することができる。
よって、圧力偏差ΔＰを正確に算出することができるので、燃料蒸発ガス処理部３０の漏れや閉塞を正確に判別することができる。

以上で発明の実施形態の説明を終えるが、本発明の形態は上記実施形態に限定されるものではない。

上記実施例では、車両をハイブリッド車両としているが、これに限定されるものではなく、エバポレータリークチェックモデュール３４を備える燃料蒸発ガス排出抑止装置であれば、燃料蒸発ガス処理部３０の異常判定を行うことができるので、エンジンのみで走行する車両に適用しても問題ないことは言うまでもない。

１０エンジン（内燃機関）
２１燃料タンク
３１パージ配管（連通路）
３２ベーパ配管（連通路）
３３キャニスタ
３３ａ大気孔（連通孔）
３４エバポレータリークチェックモデュール
３４ｃ負圧ポンプ（負圧発生手段）
３４ｅ切替弁
３４ｈ圧力センサ（圧力検出手段）
３６パージソレノイドバルブ（連通路開閉手段）
４０電子コントロールユニット（制御手段）

Claims

内燃機関の吸気通路と燃料タンクとを連通する連通路と、前記連通路に連通するように配設されるキャニスタと、前記連通路と前記吸気通路との連通を開閉する連通路開閉手段とを含んで構成される燃料蒸発ガス処理部と、
前記キャニスタの内部と外部とを連通する連通孔を介して前記キャニスタに負圧を発生させる負圧発生手段と、
前記キャニスタの内圧を検出する圧力検出手段と、
前記内燃機関の作動時に前記連通路開閉手段を開にして、前記燃料タンク及び前記キャニスタの燃料蒸発ガスを前記吸気通路にパージする所定のパージ処理と、前記所定のパージ処理中に、前記負圧発生手段を作動させた後に、前記圧力検出手段の検出結果に基づいて前記燃料蒸発ガス処理部の異常検出とを行う制御手段と、を備え、
前記制御手段は、
前記所定のパージ処理前の前記キャニスタの内圧を基準圧力とし、
前記負圧発生手段の作動後の前記キャニスタの内圧を作動後圧力とし、
前記基準圧力と前記作動後圧力とから圧力偏差を算出して、
前記圧力偏差が、第１閾値未満であって、前記第１閾値よりも低い第２閾値以上であると、前記燃料蒸発ガス処理部に閉塞ありと判定し、
前記圧力偏差が前記第２閾値未満であると、前記燃料蒸発ガス処理部に漏れありと判定することを特徴とする燃料蒸発ガス排出抑止装置。
前記第２閾値は、前記負圧発生手段の稼働能力に基づいて変更されることを特徴とする、請求項１に記載の燃料蒸発ガス排出抑止装置。
前記連通孔に配設され、前記負圧発生手段と前記キャニスタとの連通と、前記キャニスタの大気開放とを切り換える切換手段を備え、
前記制御手段は、
前記基準圧力の設定前に前記切換手段の作動を制御して前記キャニスタを大気開放させ、前記所定のパージ処理の開始時に前記切換手段の作動を制御して前記負圧発生手段と前記キャニスタとを連通させることを特徴とする、請求項１又は２に記載の燃料蒸発ガスガス排出抑止装置。